汽车排放分析系统中NOX转换效率的计算分析
NOx浓度计算方法
NOx浓度计算方法1.1.1 NOx 浓度计算方法实际干烟气中NOx 的浓度计算方法为:(1.5-1)式中: NOx (mg/Nm 3)—标准状态,实际干烟气氧含量下NOx 浓度,mg/Nm 3; NO (μL/L )—实测干烟气中NO 体积含量,μL/L ;0.95 —按照经验数据选取的NO 占NOx 总量的百分数(即NO 占95%,NO 2占5%);2.05 — NO 2由体积含量μL/L 转换为mg/m 3的转换系数。
修正到标准状态下氧含量为6%时的干烟气中NOx 的浓度计算方法为:(1.5-2)式中: NOx (mg/Nm 3@6%O 2)—修正到标准状态下氧含量为6%时的干烟气中NOx 排放浓度,mg/Nm 3;O 2 —实测干烟气中氧含量,%。
通常本招标文件中提到的NOx 一般是指修正到标准状态下氧含量为6%时的干烟气中NOx 浓度。
1.1.2 脱硝效率脱硝效率有时也称NOx 脱除率,其计算方法如下:脱硝效率=C 1-C 2 ×100% (1.5-3) C 1 式中:C 1—脱硝系统运行时脱硝反应器入口处烟气中NOx 含量(mg/Nm 3); C 2—脱硝系统运行时脱硝反应器出口处烟气中NOx 含量(mg/Nm 3)。
1.1.3 氨的逃逸率氨的逃逸率是指在脱硝装置反应器出口氨的浓度。
1.1.4 SO 2/SO 3转化率经过脱硝装置后,烟气中SO 2转化为SO 3的比率。
(1.5-4)式中: 05.295.0)/()/(3?=L L NO Nm mg NO x μ232321621)/()%6@/(O Nm mg NO O Nm mg NO x x --?=100SO SO SO /SO SO 23332?-=,入口,入口,出口转化率SO 3,出口— SCR 反应器出口6%O 2含量、干烟气条件下SO 3体积含量,μL/L ; SO 3,入口— SCR 反应器入口6%O 2含量、干烟气条件下SO 3体积含量,μL/L ; SO 2,入口— SCR 反应器入口6%O 2含量、干烟气条件下SO 2体积含量,μL/L 。
NO_(x)分析仪转化效率的统计计算方法
附着在滤光片上, 导致滤光片的透光度逐渐降低, 从而
影响信号采集准确度, 造成检测数据偏低[22] 。 环境温度
变动、 校准零点所用气体的准确度以及机动车尾气中的
杂质气体均会对 NO 气体浓度的检测结果产生影响[1] 。
因此, 实际工作条件下 NO 的检测误差计算公式为
y
=
D1 - D0 D0
× 100%
(5)
式中: y 为 NO 气体浓度的检测误差; D1 为检测后的
NO 气体浓度值; D0 为检测前的 NO 气体浓度值。
· 10· 理论与实践
2021 年第 41 卷第 3 期
法具有响应快、 灵敏度高、 计算模型的线性度好等优 势, 但是该方法受温度的影响较大, 且设备的气路复 杂, 日常维护成本高[9] 。 非分光红外法具有传感器寿 命长、 维护方便、 精度等级高、 不易受干扰等优点, 因此目前大部分氮氧化物分析仪均采用该方法[10] 。
摘 要: 为了解决氮氧化物( NOx ) 分析仪转化炉转化效率的检测问题, 对现有氮氧化物转化效率的计算模型 进行了定量分析, 结合计量工作中误差的含义, 定义了氮氧化物分析仪检测过程中二氧化氮转化误差和一氧化氮 检测误差两个概念; 介绍了氮氧化物分析仪的非分光红外法检测原理和转化效率检测的必要性, 采用臭氧发生器 对氮氧化物分析仪进行转化效率检测, 提出了基于二氧化氮转化误差和一氧化氮检测误差的转化效率二阶次计 算模型, 利用逐步回归原理确定模型中的自变量并进行参数估计。 研究结果表明, 相比于氮氧化物分析仪内嵌 的计算模型和一阶次计算模型, 本文提出的二阶次计算模型拟合方程的多重可决系数靠近 1 的程度平均提升了 96. 8% 和 51. 5% , 残差平方和平均降低了 85. 1% 和 31. 7% , 为提升氮氧化物分析仪的检测准确性提供了技术 支撑。
烟气脱硝计算公式
烟气脱硝计算公式烟气脱硝是一种减少燃烧过程产生的氮氧化物(NOx)排放的技术。
常用的烟气脱硝方法包括选择性催化还原(SCR)和非选择性催化还原(SNCR)等。
下面将介绍烟气脱硝的计算公式。
1.氮氧化物(NOx)的浓度计算公式:NOx(mg/m³)= V × C/3600其中,V代表燃料的消耗速率(m³/h),C代表NOx的排放浓度(mg/m³),3600代表将时间单位由小时换算为秒。
2.氮氧化物(NOx)的排放量计算公式:E(kg/h)= V × C × MW × 10^(-6)/22.4其中,E代表NOx的排放量(kg/h),V代表燃料的消耗速率(m³/h),C代表NOx的排放浓度(mg/m³),MW代表NOx的分子量(g/mol),10^(-6)代表单位转换,22.4代表将m³转换为标准状况下的体积(L/mol)。
3.脱硝效率(DeNOx Efficiency)的计算公式:DeNOx Efficiency(%)= [NOx进口浓度 - NOx出口浓度]/NOx进口浓度× 100%其中,NOx进口浓度代表脱硝之前烟气中NOx的浓度,NOx出口浓度代表脱硝之后烟气中NOx的浓度。
4.还原剂(如氨水或尿素溶液)的投入量计算公式:M(kg/h)= E × 1/43其中,M代表还原剂的投入量(kg/h),E代表NOx的排放量(kg/h),1/43为化学计算中的系数。
5.反应剂的摩尔量计算公式:N(mol/h)= M × 1000/MW其中,N代表反应剂的摩尔量(mol/h),M代表反应剂的投入量(kg/h),1000为单位转换,MW代表反应剂的分子量(g/mol)。
这些计算公式可以用于烟气脱硝系统的设计和优化,并可以帮助工程师评估和控制烟气脱硝系统的效率。
然而,实际的工程设计和运行中,可能还需要考虑其他因素,如催化剂的选择、反应温度和氧化还原条件等。
氮氧化物转换率
氮氧化物转换率氮氧化物转换率(NOx conversion efficiency)是衡量废气处理设备性能的重要指标之一。
它指的是在污染物氮氧化物(NOx)经过尾气处理装置处理后,与环境中的氧气(O2)发生反应并转化为无害的氮气(N2)和水蒸气(H2O)的比例。
在现代工业和汽车尾气处理领域,降低氮氧化物排放已成为一项紧迫的任务,因此提高氮氧化物转换率至关重要。
提高氮氧化物转换率的方法有很多,下面将从催化剂选择、反应条件和工艺优化等几个方面对其进行深入探讨。
一、催化剂选择催化剂是影响氮氧化物转换率的关键因素之一。
常用的催化剂包括贵金属(如铂、钯、铑等)和过渡金属氧化物(如钒、钨、锰等)。
在选择催化剂时,需要考虑其活性、稳定性、抗中毒性和成本等因素。
此外,催化剂的表面结构和纳米尺度特性也会对转化率产生重要影响。
二、反应条件1. 温度:氮氧化物转换率随着温度的升高而增加。
但是,超过某一温度后,催化剂活性可能下降,甚至失活。
因此,需要确定合适的温度范围,以达到最佳的氮氧化物转换率。
2. 原料气体比例:合理调节原料气体中的NOx和O2的比例,可以提高氮氧化物转换率。
通常情况下,增加O2的浓度有助于提高转化率,但过高的O2浓度可能会导致副反应的发生。
三、工艺优化1. 反应器设计:合理设计反应器结构和催化剂布置,可以提高氮氧化物的接触时间和催化剂利用率,从而提高转换率。
2. 支持体选择:支持体作为催化剂的载体,不仅可以提高催化剂的稳定性和活性,还能增加催化剂与废气之间的接触面积。
选择适合的支持体对于提高氮氧化物转换率非常重要。
综上所述,提高氮氧化物转换率是降低废气中氮氧化物排放的关键措施之一。
通过选择合适的催化剂、调节反应条件和优化工艺,可以有效提高转换率。
此外,随着研究的不断深入,新型催化剂和工艺的开发也将为提高氮氧化物转换率提供更多可能性。
对于环境保护和减少空气污染的重要性日益凸显,我们应当加大研究力度,不断提升氮氧化物转换率,为改善空气质量做出更大贡献。
汽车排放分析系统中NOX转换效率的计算分析
汽车排放分析系统中NOX转换效率的计算分析摘要:本文介绍了汽车排放气体分析系统中氮氧化物分析仪的工作原理,并对汽车排放气体分析系统中氮氧化物的转换效率如何计算进行了详细分析;上述内容对汽车尾气排放试验人员有一定参考价值。
关键词:汽车排放分析系统;氮氧化物的转换效率;计算分析前言氮氧化物NOX是汽车尾气排放的主要污染物之一,所带来的环境效应多种多样,它是酸雨的成因之一,可导致地表水的酸化,大气能见度降低,增加水体中有害于鱼类和其他水生生物的毒素含量等。
因此检测分析汽车尾气中氮氧化物的含量对环境污染控制具有重要意义。
氮氧化物NOX包括NO2和NO,由于NOX分析仪不能直接检测出NO2的含量,需将NO2转换为NO才能进行检测,该转换过程由NOX转换器完成(NOX的转换效率指的是将NO2转换为NO的转换效率)。
NOX的转换效率直接影响NOX的测量结果,因此为确保NOX分析仪检测数据的准确可靠,应定期检查转换效率是否符合要求。
1.NOX分析仪1.1 化学发光法的原理基态下的NO2不具有发光性,不能被化学发光法检测出来,但化学发光法可以检测出NO,因此须将NO2通过转换器转换为NO。
化学发光法的原理如下:NO和O3发生化学反应产生激发态的NO2,大约有10%的NO2处于激发状态。
当激发态的NO2*返回到基态NO2时,将产生波长为600—2400nm,中心波长为900nm的近红外荧光,其中一份光子的能量为hv。
在一定的压力和温度条件下,荧光强度(或光子能量)只与反应前的NO的浓度成正比。
利用光电倍增管吸收光子产生光电流,光电流强度与NO的浓度成线性,可通过光电强度测得NO的浓度。
1.2 NOX转换器原理NOX转换器效率装置简图如图1所示,NO和O2进入气路系统,将流量电磁阀控制开关置于闭合状态,自耦变压器产生高压使臭氧发生器工作,产生化学反应:生成的O3与NO再进入分析仪进行分析。
NOX转换器效率装置本质上是提供了一个外置的臭氧发生器。
分析仪氮氧转化率计算公式
分析仪氮氧转化率计算公式引言。
分析仪氮氧转化率计算公式是用来计算分析仪测得的氮氧转化率的一个重要公式。
氮氧转化率是指在有机化工生产中,氨氧化反应中氨氧化物与氧气之间的摩尔比。
这个比值对于生产过程的控制和优化非常重要。
因此,了解氮氧转化率的计算方法是非常必要的。
本文将介绍分析仪氮氧转化率计算公式的推导和应用,以帮助读者更好地理解和应用这一重要的公式。
一、氮氧转化率的定义。
氮氧转化率是指氨氧化反应中氨氧化物(NH3)与氧气(O2)之间的摩尔比。
通常情况下,氨氧化反应的化学方程式可以表示为:4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O。
根据这个方程式,氨氧化反应中氨氧化物和氧气的摩尔比为4,5。
这个摩尔比就是氮氧转化率。
二、分析仪氮氧转化率的测定。
分析仪是用来测定氮氧转化率的重要设备。
通常情况下,分析仪会测定氨氧化反应中氨氧化物和氧气的浓度,然后根据这些浓度来计算氮氧转化率。
分析仪的测定原理主要是基于化学分析方法,包括色谱法、光谱法、电化学法等。
这些方法可以准确地测定氨氧化反应中氨氧化物和氧气的浓度,从而计算氮氧转化率。
三、分析仪氮氧转化率计算公式的推导。
分析仪氮氧转化率计算公式的推导主要是基于氨氧化反应的化学方程式和氨氧化物和氧气的浓度测定结果。
根据氨氧化反应的化学方程式,氨氧化物和氧气的摩尔比为4:5。
假设分析仪测定得到的氨氧化物的浓度为C(NH3),氧气的浓度为C(O2),则氮氧转化率可以表示为:N2O转化率 = 4 C(NH3) / 5 C(O2)。
根据这个公式,我们可以得到分析仪氮氧转化率计算公式。
四、分析仪氮氧转化率计算公式的应用。
分析仪氮氧转化率计算公式的应用非常广泛。
在有机化工生产中,氨氧化反应是一种重要的生产工艺,而氮氧转化率是这个工艺中一个非常重要的参数。
通过测定氮氧转化率,可以实时监测反应过程中氨氧化物和氧气的摩尔比,从而及时调整生产工艺,保证产品质量和生产效率。
此外,分析仪氮氧转化率计算公式还可以用于研究氨氧化反应的动力学过程。
NOX的计算公式
锅炉燃烧氮氧化物排放量燃料燃烧生成的氮氧化物量可用下式核算:GNOx=1.63B(β·n+10-6Vy·CNOx)式中:GNOx ~燃料燃烧生成的氮氧化物(以NO2计)量(kg);B ~煤或重油消耗量(kg);β ~燃烧氮向燃料型NO的转变率(%),与燃料含氮量n有关。
普通燃烧条件下,燃煤层燃炉为25~50%(n≥0.4%),燃油锅炉为32~40%,煤粉炉取20~25%;n ~燃料中氮的含量(%);Vy ~燃料生成的烟气量(Nm3/kg);CNOx ~温度型NO浓度(mg/Nm3),通常取70ppm,即93.8mg/Nm3。
固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范(试行)(HJ/T 373-2007)中5.3.5 核定氮氧化物排放量核定氮氧化物排放量时,可现场测算氮氧化物排放量,与实测氮氧化物浓度对比,若两者相差大于±50%,应立即现场复核,查找原因。
燃料燃烧过程中氮氧化物排放量可参考公式(8)计算。
氮氧化物排放量(千克)=燃料消耗量(吨)×排放系数(千克/吨)(8)计算燃烧过程中氮氧化物排放量时,可参考表5 系数。
生产工艺过程产生的氮氧化物排放量可按公式(9)计算。
生产工艺过程中氮氧化物排放量(千克)=工业产品年产量(吨)×排放系数(千克/吨) (9)计算工艺过程中氮氧化物排放量时,可参考表6 中参考系数。
燃料燃烧产生的氮氧化物量计算天然化石燃料燃烧过程中生成的氮氧化物中,一氧化氮占90%,其余为二氧化氮。
燃料燃烧生成的NOx主要来源于:一是燃料中含有许多氮的有机物,如喹啉C5H5N、吡啶C9H7N等,在一定温度下放出大量的氮原子,而生成大量的NO,通常称为燃料型NO;二是空气中的氮在高温下氧化为氮氧化物,称为温度型NOx。
燃料含氮量的大小对烟气中氮氧化物浓度的高低影响很大,而温度是影响温度型氮氧化物生成量大小的主要因素。
燃料燃烧生成的氮氧化物量可用下式计算:GNOx=1.63B(β.n+10-6VyCNOx)式中:GNOx——燃料燃烧生成的氮氧化物(以NO2计)量kg;B——煤或重油耗量kg;β——燃料氮向燃料型NO的转变率%,与燃料含氮量n有关。
排气分析仪 NOx 转化效率检查方法
排气分析仪 NOx 转化效率检查方法1 概述本附件规定了使用转化炉原理测量氮氧化物的排气分析仪转化效率检查方法。
2 采用标准气体进行转化效率检查方法2.1 完成分析仪零点校正和泄漏检查,按图1 所示连接管路。
2.2 开启标准气体钢瓶的阀门,通入一氧化氮标准气体,二位三通电磁阀通电(P、A 通),再启动分析仪气泵。
调节节流阀,使通入分析仪的标准气体的流量维持图1 中的气囊不处于真空,也不充盈。
待分析仪示值稳定后,记录氮氧化物的示值(e i)。
2.3 断开二位三通电磁阀电源(O、A 通),通入清洁空气或零气,排出检测仪中标准气体至检测仪恢复零位。
2.4 重复 2.2 至2.3 操作 3 次,计算三次测量平均值ē。
2.5 断开二位三通电磁阀电源(O、A 通),通入清洁空气或零气,排出分析仪中标准气体至分析仪恢复零位。
2.6 通入二氧化氮标准气体,记录氮氧化物的示值(f i),重复 2.4 至2.5 操作 3 次,计算三次测量平均值f。
2.7 校准后的 NO2气体转化后测量值按照公式(1)计算:C = f̅–(ē– e0)(1)式中:C——校准后的二氧化氮标准气体转化后测量值,10-6;f̅——校准后的二氧化氮标准气体转化后 3 次测量值(f i)的平均值,10-6;e0——一氧化氮标准气体的标称值,10-6;ē ——一氧化氮标准气体 3 次测量值(e i)的平均值,10-6。
2.8 按照公式(2)计算转化率:式中:α——转换率,%;C ——校准后的二氧化氮标准气体转化后测量值,10-6;f ——二氧化氮标准气体的标称值,10-6。
图 1 标准气体进行转化效率检查示意图3 采用臭氧发生器进行转化效率检查方法3.1 利用臭氧发生器进行 NOx 转化效率检查应按照图 2 要求完成管路连接,并按照3.2~3.9 进行。
图 2 臭氧发生器转化效率检查示意图3.2 分析仪完成零点校正和泄漏检查。
3.3 分析仪调整至 NO 检测位置,使 NO 低浓度标准气体不通过转化器,记录 NO 指示浓度。
汽车尾气污染物排放计算
车尾气中所含污染物的多少与汽车行驶条件关系很大:汽车在空档时THC和CO浓度最高;低速时THC和CO浓度较高;高速时NOx浓度较高,THC和CO浓度较低.由于汽车在进出停车场时一般是低速行驶,因此THC和CO排放量较大.汽车在不同行驶速度时污染物排放状况见表23:表23汽车尾气中各组分浓度与行驶速度关系表汽车尾气组分空档低速高速NOx 0-500PPm 1000 4000CO2 6.5-8% 7-11% 12-13%H2O 7-10% 9-11% 10-11%O2 1.0-1.5% 0.5-2.0% 0.1-0.4%CO 3-10% 3-8% 1-5%H2 0.5-4.0% 0.2-1.0% 0.1-0.2%THC 300-8000 200-500 100-300汽车尾气污染物的排放按下列公式计算:废气排放量:D=QT<K+1>A/1.29式中:D——废气排放量,m3/h;Q——汽车进出车库流量,辆/h;T——车辆在车库〔场〕内运行时间,min;K——空燃比,12:1;A——燃油耗量,kg/min.污染物排放量:G=DCF式中:G——污染物排放量,kg/h;C——污染物的排放浓度,ppm〔容积比〕;F——容积与质量换算系数该项目共有2个地下车库,其一是居民2号楼、3号楼与配套公建楼共用的,车库出入口设有两个〔称为一地下车库〕;其二是4号楼单独使用〔称为二地下车库〕,车库出入口设有一个,见《图一、平面布置图》.通风机的排风口高度均约5m.根据设计方案与类比资料调查,确定该项目地下停车库汽车尾气计算参数,见表24.表24项目A块地与BCD块地地下停车库汽车尾气计算参数停车泊位〔个〕日进出单车次数〔次/日〕日最大车流量〔辆/日〕高峰进出车辆数〔辆/小时〕一地下车库 394 4 1576 394二地下车库 95 4 380 95以车辆进入车库为空挡怠速状态运行,泊位时行驶时间约为2分钟,空燃比:12:1,平均耗油量为0.0375kg/min.该项目高峰段出入停车坪的汽车尾气排放源强计算结果见表25.表25地下车库大气污染物排放源强计算结果项目排气量〔m3/h〕污染物排放浓度〔mg/m3〕排风竖井污染物排放率〔kg/h〕NOx CO THC NOx CO THC一地下车库 404000 1.50 27.5 0.767 0.606 11.1 0.310二地下车库 101000 1.48 26.9 0.752 0.594 10.8 0.303最高允许排放浓度〔mg/m3〕 - 240 30 120 - - -最高允许排放速率〔kg/h〕 - - - - 16 - 100注:由于我国尚无为停车库制定的排放标准,为了进行环境评价,参照执行GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》中NOx、非甲烷总烃限值以与TJ36-1979《工业企业设计卫生标准》中CO的最高允许浓度.方法一车辆进出停车场刹车、怠速与启动时废气污染物排放量大,废气中主要为CO、 NOx.对车库汽车尾气影响预测,采用以下估算模式:C〔mg/m3〕= W*S*B*D*T*C/<H*V>式中:C----车库内污染物预测浓度〔mg/m3〕;Ci----尾气中某污染物多年平均浓度〔mg/m3〕;V----地下车库容积〔m3〕;T----汽车在车库内发动机工作时间〔min〕,取T=2min;S----车位平均利用率〔%〕;B----各类车辆比例〔%〕;W----停车位〔个〕;D----单车排气量〔m3/min〕;H----单位时间换气次数,〔次/h〕.<4> 估算参数拟采用集中式送、排风系统排烟换气,各估算参数的具体取值见表7-3.表7-3估算参数限值一览表方法二停车场的汽车尾气排放量与汽车在停车场内的运行时间和车流量有关.一般汽车出入停车场的行驶速度要求不大于5km/h,出入口到泊位的平均距离如按照50m计算,汽车从出入口到泊位的运行时间约为36 s;从汽车停在泊位至关闭发动机一般在1s~3s;而汽车从泊位启动至出车一般在3s~3min,平均约1.5min,故汽车出入停车场与在停车场内的运行时间约为2min.根据调查,车辆进出停车场的平均耗油速率为0.2升/分钟,即0.15公斤/分钟.地下车库建筑面积19498m2,共619个停车位,两层高度10.8米,估算地下车库体积约为210578.4立方米.根据《环境保护实用数据手册》,汽车废气主要污染物浓度参见下表:表机动车怠速和正常行驶时主要污染物排放系数〔部分〕汽车废气主要污染物体积浓度与质量一体积浓度换算系数分别为CO1.25,HC3.21,NO22.05.汽车耗油量与汽车状态有关,根据统计资料与类比调查,车辆进出车库<车速小于5公里/时>平均耗油量为.当汽车进出停车库时,平均空燃比约为12∶1.汽车尾气污染物的排放按下列公式计算:废气排放量:D=QT<K+1>A/1.29污染物排放量:G=DCF式中: G——污染物排放量,kg/hC——污染物的排放浓度,ppm〔容积比〕F——容积与质量换算系数Q——汽车车流量,辆/hT——车辆在车库运行时间k——空燃比A——燃油耗量,kg/min根据《汽车库建筑设计规X》〔JGJ100—98〕中要求每小时通风次数不小于6次,按停车库体积与单位时间换气次数,计算单位时间废气排放量,再按照污染排放速率,计算各停车库的污染排放浓度,计算公式如下:式中:n——单位时间换气次数;取八次V—一停车库体积G——污染物排放速率,kg /h;C——污染排放浓度,mg/m3根据以上公式和参数计算的结果如下表:地下停车库高峰时期废气源强与排放速度。
现代柴油发动机NOx排放估算
现代柴油发动机NOx排放估算集团PSA和IFPEN共同开发了一种新的方法来模拟引擎排放。
它能够体现在许多具体情况,并且能为其设计和设置流程提供机会。
这里有一个相关的被开发案例,就是用于模拟柴油机输出氮氧化物排放的传感器。
该模型基于神经网络和经验关联,处理所有真实的驾驶条件和寿命限制,如环境空气温度,湿度和高度的变化。
它的开发和验证过程是基于一系列广泛的测试。
发动机在RDE环境下的输出氮氧化物排放估算严格的法规使现代发动机越来越复杂。
由于这点,控制系统在整个发动机成本中所占的比例越来越大。
因此,最重要的是限制用于管理发动机及其后处理系统的传感器的数量。
柴油发动机,因为其对稀薄混合物强大的后处理约束,容易受到成本削减的影响是必然的。
通常,后处理系统,特别是选择性催化还原部分(SCR),是由位于两端的氮氧化物传感器所控制的。
在这个框架中,利用发动机NOx排放的估算代替上游的NOx传感器可以带来很多好处。
首先,它允许补偿传感器在预热条件下的激活周期。
第二,它能为传感器诊断提供冗余信息。
最后,在实际驾驶条件下,如果NOx估算非常准确,可以替代上游NOx传感器,从而大大降低发动机控制系统的成本。
通常,用于SCR控制的NOx传感器的误差率为±10ppm。
最近的柴油发动机集成了复杂的控制策略,包括几个适应不同工作条件的校准图(冷启动、EGR冷却旁路、DPF再生、EGR防结露等)。
此外,瞬态驱动或热环境条件下强烈影响发动机的工作性能和缸内组成。
最后,天气波动导致环境空气特性的显著变化,如湿度、温度或压力。
所有这些变化的来源都会对燃烧方案产生影响,从而对氮氧化物排放产生影响。
不同的氮氧化合物估计方法实时估计主要是基于半物理或经验模型。
半物理模型通常依赖于热释放率模型得到了燃烧气体的温度,并对Zeldovich的热机制进行了分析形成的[1 - 3]。
根据物理描述的该模型优点是减少了校准数据的需要和外部校准领域的积极趋势。
nox折算值公式
nox折算值公式
nox折算值公式是用于计算nox浓度等价于一氧化氮(no)浓度的公式。
nox (氮氧化物)是由氮气和氧气反应产生的一类气体,对大气环境和公共健康产生严重影响。
nox折算值的计算公式如下:
nox折算值 = no浓度 × 46 / 30
其中,no浓度指的是一氧化氮(no)的浓度。
该公式的推导基于nox与no的化学计量关系。
根据化学反应方程,一氧化氮的相对分子质量为30,而氮氧化物(nox)的相对分子质量为46。
因此,通过将nox浓度折算成等效的no浓度,我们可以更准确地评估一氧化氮对环境和健康的影响。
使用nox折算值公式可以帮助我们更好地了解和比较nox浓度数据。
在大气环境监测和控制中,测量nox浓度是非常重要的。
nox的排放来自于工业生产、交通运输和能源消耗等各个领域。
通过测量nox浓度,并利用nox折算值公式将其转化为no浓度,我们可以更好地评估氮氧化物对环境的影响,并采取相应的措施来减少其排放。
需要注意的是,nox折算值公式适用于浓度单位相同的情况。
如果nox浓度的单位与no浓度的单位不同,需要进行单位转换后再使用公式进行计算。
总之,nox折算值公式是一种用于计算等效no浓度的工具,通过将nox浓度转化为no浓度,可以更准确地评估一氧化氮对人类健康和环境的影响。
这对于环境监测、污染控制和政策制定具有重要意义。
氮氧化物转换器转换率
氮氧化物转换器转换率一、概述氮氧化物转换器是一种用于减少汽车尾气中有害氮氧化物排放的设备。
该设备通过将尾气中的NOx转化为无害的N2和O2,从而减少对环境的污染。
在使用过程中,转换器的转换率是一个非常重要的指标,它反映了设备对尾气中NOx的处理效果。
二、影响因素1.温度:氮氧化物转换器需要在一定温度范围内才能正常工作。
通常情况下,其最佳工作温度为200℃~400℃之间。
如果温度过低,会导致反应速率变慢,从而影响转换率;如果温度过高,则会损坏催化剂。
2.空燃比:空燃比是指进入发动机燃烧室内混合物中空气和燃料的比例。
当空燃比偏离理论值时,会影响到NOx的生成和催化剂活性。
3.流量:流量是指尾气通过催化器时的速度和压力。
如果流量太小,则会使得催化剂表面积不足以与NOx反应;如果流量太大,则会导致反应速率过快,使得NOx无法被完全转化。
4.催化剂:催化剂是氮氧化物转换器的核心部件,对转换率起着决定性作用。
不同类型的催化剂具有不同的活性和稳定性,因此在选择催化剂时需要综合考虑其效果和成本。
三、转换率计算方法氮氧化物转换率是指尾气中NOx被转化为N2和O2的比例。
通常情况下,可以通过测量进入和离开催化器之间尾气中NOx浓度的变化来计算转换率。
具体计算公式如下:NOx转换率=(Cin-Cout)/Cin×100%其中,Cin为进入催化器前尾气中NOx的浓度,Cout为离开催化器后尾气中NOx的浓度。
四、提高转换率的方法1.优化引擎控制系统:通过调整引擎控制系统来控制空燃比和温度等参数,可以提高氮氧化物转换器的工作效率。
2.增加催化剂面积:增加催化剂面积可以提高反应速率和反应效果。
3.减少流量波动:通过调整排气系统,减少尾气流量的波动,可以提高催化剂的利用率。
4.定期维护:定期检查和更换催化剂,清洗氮氧化物转换器等设备,可以保持其良好的工作状态。
五、结论氮氧化物转换器是一种重要的减排设备,在汽车尾气处理中发挥着重要作用。
NOX的计算公式
NOX的计算公式NOX(Nitrogen Oxides,氮氧化物)是指包括二氧化氮(NO2)和一氧化氮(NO)在内的氮气反应的氮氧化合物。
NOX的计算公式可以根据化学反应原理和燃烧过程中的氮氧化反应来推导。
在燃烧过程中,主要的NOX生成路径包括热力NOX和燃料NOX两种。
1.热力NOX的生成路径:热力NOX是通过燃烧过程中氮气和氧气相互作用生成的。
当燃料内含有氮基化合物时,这些氮基化合物经过燃烧反应会产生NOX。
比如,下面是氨(NH3)和硝酸盐(NOx^-)燃烧时生成NOX的化学反应式:NH3+O2→NO+H2ONOx^-+(1/2)O2→NO+(1/2)O2^-2.燃料NOX的生成路径:燃料NOX是指在燃料燃烧中,含有氮的燃料和氧气反应产生的NOX。
这主要发生在高温和过剩氧气条件下。
最常见的燃料NOX生成路径是燃烧过程中氮气与氧气进行氧化反应,生成一氧化氮(NO)。
下面是煤燃烧过程中燃料NOX的生成反应式:N2+O2→2NO综上所述,NOX的计算公式可以通过热力NOX和燃料NOX的生成路径来推导。
具体方法包括:1.计算热力NOX的贡献:根据燃料中氮的含量和燃烧工况,计算热力NOX的生成量。
这需要考虑燃料中氮的化合物种类和氧气的供应情况。
2.计算燃料NOX的贡献:根据燃料的组成和燃烧条件,计算燃料NOX的生成量。
这需要考虑燃料中氮的含量、燃烧温度和过剩空气系数等参数。
3.综合计算总的NOX生成量:将热力NOX和燃料NOX的生成量相加,得到总的NOX生成量。
这样可以根据燃料组成和燃烧条件估计NOX的排放量。
需要注意的是,NOX的计算公式是一个估算值,实际情况会受到多种因素的影响,如燃料的性质、燃烧设备的特性、氧气供给方式等。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况结合实测数据来确定NOX的排放水平。
汽车排放no方法
汽车排放no方法汽车排放NOx是指汽车尾气中氮氧化物的排放。
氮氧化物是一类有害的大气污染物,对环境和人类健康均有不良影响。
针对汽车排放NOx,可以采取多种方法进行控制和减少,下面将详细介绍一些常见的汽车排放NOx方法。
1. 引入SCR技术:SCR (Selective Catalytic Reduction)技术是一种有效减少汽车尾气中NOx排放的方法。
该技术利用加热后的尿素溶液作为还原剂,通过催化剂将尾气中的NOx转化为无害的氮气和水。
引入SCR技术可以显著降低汽车NOx的排放量,是目前较为成熟和广泛应用的方法之一。
2. 优化燃烧过程:汽车引擎的燃烧过程会产生一定量的NOx。
通过优化燃烧过程,可以减少NOx的生成。
采用电喷技术替代传统喷油系统,可以更精确地控制燃油的喷射量和喷射时间,进而降低NOx的生成。
3. 使用燃料添加剂:添加一些特殊的燃料添加剂,如氨基酸、乙醇等,可以在燃烧过程中减少NOx的生成。
这些添加剂能够改善燃烧特性,减少氮氧化合物的生成。
4. EGR技术的应用:EGR (Exhaust Gas Recirculation)技术是指将部分尾气回流到汽车发动机中进行再燃烧。
通过回收部分尾气,降低发动机燃烧温度,可以有效减少NOx的生成和排放。
5. 改进催化转化器:催化转化器是一种能够将有害气体转化为无害物质的装置。
改进催化转化器的结构和催化剂,提高其催化效率,可以降低汽车尾气中NOx 的排放。
6. 加强燃烧控制:合理调控发动机的点火时间、燃烧室进气温度和压力等参数,可以降低燃烧过程中NOx的生成。
现代汽车配备了先进的电子控制系统,可以实现精确的燃烧控制。
7. 推广新能源汽车:新能源汽车,如纯电动汽车、插电式混合动力汽车等,不产生尾气排放,因此可以从根本上解决汽车排放NOx的问题。
除了这些控制和减少NOx排放的方法,还需要加强监管和管理。
加强对汽车尾气排放的监测,制定严格的排放标准,加大对排放超标车辆的处罚力度,可以促使汽车生产和使用更加环保。
nox折算到10%o2的公式
nox折算到10%o2的公式
(原创实用版)
目录
1.引言
2.nox 的含义和重要性
3.nox 折算到 10%o2 的公式推导
4.结论
正文
1.引言
ox 是指大气中的氮氧化物,包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),它们是大气污染的主要成分之一。
nox 的排放对环境和人体健康都有很大的危害,因此对其进行监测和控制是十分必要的。
在 nox 的监测中,常
常需要将其折算到 10%o2 的浓度,以便更好地理解和控制其排放。
2.nox 的含义和重要性
ox 是指燃烧过程中产生的氮氧化物,主要来源于燃煤、燃油等化石
燃料的燃烧。
nox 对人体健康的危害主要体现在其可以引起呼吸系统疾病,如哮喘、肺气肿等,同时还可以导致酸雨等环境问题。
3.nox 折算到 10%o2 的公式推导
折算到 10%o2 的浓度,是指将 nox 的浓度转化为氧气浓度的百分比,以便更好地理解和控制其排放。
其公式为:
ox(10%o2)= nox * (21/28)
其中,21 和 28 分别是氮气和氧气在大气中的体积分数。
4.结论
ox 是大气污染的主要成分之一,对人体健康和环境都有很大的危害。
将其折算到 10%o2 的浓度,可以更好地理解和控制其排放。
NOX几种换算方法
90年代末期推出的产品。
是按照国家标准《固定污染源排放气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T16157-1996(目前仍为使用标准)要求设计的,但这个标准中没有监测氮氧化物的计算方法。
为了满足用户的需要,国产在监测仪中增加了氮氧化物监测项目。
设计人员按照书本中的公式,根据实际生产经验,采用:NOX = NO×1.05 进行计算,1.05的含义为:NOX = NO + NO2 (通常烟气中NO2约占NOX的5%),因此上式又可写为:NOX = NO + NO×5%即:NOX = NO×1.05 --------------------------(1)(注:监测仪上只安装了NO传感器)。
2.在2001年后推出的产品。
设计时,按照国家行业标准《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》HJ/T76-2001(其中第12页8.3.1标准气体‘NOX(以NO2计)’及第18页表6下注:‘氮氧化物以NO2计’)的要求进行设计。
按照规范,采用的计算公式为:NOX =。
NO+NO2NO用NO2表示则公式为:NOX = NO(NO2/NO)+ NO2NO分子量为30,NO2分子量为46则公式为:NOX = NO(46/30)+ NO2即:NOX = NO×1.53 + NO2国家规范中氮氧化物注明‘NOX(以NO2计)’,未给出详细演算方法。
国家规范对固定污染源气态污染物监测,二氧化硫和颗粒物有着明确的要求,氮氧化物监测方式的监测值计算公式长期以来未给出详细演算方法。
国家标准《固定污染源排放气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T16157-1996没有提到氮氧化物监测的计算方式,2007年8月1日实施的HJ/T76-2007《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》替代了HJ/T76-2001,其中第15页8.3.1注明‘NOX(以NO2计)’第25页表Ⅱ-1下注:‘氮氧化物以NO2计’也未给出详细氮氧化物演算方法。
NOX的计算公式
锅炉燃烧氮氧化物排放量燃料燃烧生成的氮氧化物量可用下式核算:GNOx=1.63B(β·n+10-6Vy·CNOx)式中:GNOx ~燃料燃烧生成的氮氧化物(以NO2计)量(kg);B ~煤或重油消耗量(kg);β~燃烧氮向燃料型NO的转变率(%),与燃料含氮量n有关。
普通燃烧条件下,燃煤层燃炉为25~50%(n≥0.4%),燃油锅炉为32~40%,煤粉炉取20~25%;n ~燃料中氮的含量(%);Vy ~燃料生成的烟气量(Nm3/kg);CNOx ~温度型NO浓度(mg/Nm3),通常取70p pm,即93.8mg/Nm3。
固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范(试行)(HJ/T 373-2007)中5.3.5 核定氮氧化物排放量核定氮氧化物排放量时,可现场测算氮氧化物排放量,与实测氮氧化物浓度对比,若两者相差大于±50%,应立即现场复核,查找原因。
燃料燃烧过程中氮氧化物排放量可参考公式(8)计算。
氮氧化物排放量(千克)=燃料消耗量(吨)×排放系数(千克/吨)(8)计算燃烧过程中氮氧化物排放量时,可参考表5系数。
生产工艺过程产生的氮氧化物排放量可按公式(9)计算。
生产工艺过程中氮氧化物排放量(千克)=工业产品年产量(吨)×排放系数(千克/吨) (9)计算工艺过程中氮氧化物排放量时,可参考表6中参考系数。
燃料燃烧产生的氮氧化物量计算天然化石燃料燃烧过程中生成的氮氧化物中,一氧化氮占90%,其余为二氧化氮。
燃料燃烧生成的NOx主要来源于:一是燃料中含有许多氮的有机物,如喹啉C5H5N、吡啶C9H7N等,在一定温度下放出大量的氮原子,而生成大量的NO,通常称为燃料型NO;二是空气中的氮在高温下氧化为氮氧化物,称为温度型N Ox。
汽车排放分析系统中NOX转换效率的计算分析
汽车排放分析系统中NOX转换效率的计算分析
襄阳;刘茹;李昕;叶仁根;张斌;张富泰
【期刊名称】《中国机械》
【年(卷),期】2014(000)010
【摘要】本文介绍了汽车排放气体分析系统中氮氧化物分析仪的工作原理,并对汽车排放气体分析系统中氮氧化物的转换效率如何计算进行了详细分析;上述内容对汽车尾气排放试验人员有一定参考价值。
【总页数】1页(P147-147)
【作者】襄阳;刘茹;李昕;叶仁根;张斌;张富泰
【作者单位】达安汽车检测中心;达安汽车检测中心;达安汽车检测中心;达安汽车检测中心;达安汽车检测中心;达安汽车检测中心
【正文语种】中文
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1.汽车尾气排放控制新技术——用氢来降低柴油机排放中的PM和NOx限值
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汽车排放分析系统中NOX转换效率的计算分析
摘要:本文介绍了汽车排放气体分析系统中氮氧化物分析仪的工作原理,并对汽车排放气体分析系统中氮氧化物的转换效率如何计算进行了详细分析;上述内容对汽车尾气排放试验人员有一定参考价值。
关键词:汽车排放分析系统;氮氧化物的转换效率;计算分析
前言
氮氧化物NOX是汽车尾气排放的主要污染物之一,所带来的环境效应多种多样,它是酸雨的成因之一,可导致地表水的酸化,大气能见度降低,增加水体中有害于鱼类和其他水生生物的毒素含量等。
因此检测分析汽车尾气中氮氧化物的含量对环境污染控制具有重要意义。
氮氧化物NOX包括NO2和NO,由于NOX分析仪不能直接检测出NO2的含量,需将NO2转换为NO才能进行检测,该转换过程由NOX转换器完成(NOX的转换效率指的是将NO2转换为NO的转换效率)。
NOX的转换效率直接影响NOX的测量结果,因此为确保NOX分析仪检测数据的准确可靠,应定期检查转换效率是否符合要求。
1.NOX分析仪
1.1 化学发光法的原理
基态下的NO2不具有发光性,不能被化学发光法检测出来,但化学发光法可以检测出NO,因此须将NO2通过转换器转换为NO。
化学发光法的原理如下:
NO和O3发生化学反应产生激发态的NO2,大约有10%的NO2处于激发状态。
当激发态的NO2*返回到基态NO2时,将产生波长为600—2400nm,中心波长为900nm的近红外荧光,其中一份光子的能量为hv。
在一定的压力和温度条件下,荧光强度(或光子能量)只与反应前的NO的浓度成正比。
利用光电倍增管吸收光子产生光电流,光电流强度与NO的浓度成线性,可通过光电强度测得NO的浓度。
1.2 NOX转换器原理
NOX转换器效率装置简图如图1所示,NO和O2进入气路系统,将流量电
磁阀控制开关置于闭合状态,自耦变压器产生高压使臭氧发生器工作,产生化学反应:生成的O3与NO再进入分析仪进行分析。
NOX转换器效率装置本质上是提供了一个外置的臭氧发生器。
图1 NOX转换器效率装置简图[1]
氮氧化物(NOX)转换是将NO2转换为NO,其原理[5]是在转换器外部通过加热器加热,使转换器内部温度达到气体与转换器内转换介质催化物质工作条件,样气从转换器一端进入,在转换器内通过吸附作用将NO2转换为成分稳定的NO,催化剂不参与化学反应。
(4)
1.3 NOX分析仪原理
将样气和用于臭氧发生器产生臭氧的外界空气同时送入气路系统,发生光化学反应。
反应中产生的荧光强度由光电倍增管探测,将NOX分析仪置于NO测量模式,使未经过NOX转换器的样气直接进入分析仪,测得NO的浓度[4]。
NOX分析仪置于NOX测量模式,样气(样气中的NOX包括NO和NO2)进入NOX转换器,其中NO2被转换成NO,再和样气中原有的NO一起与臭氧反应,这时光电倍增管探测到的应当是NOX的浓度。
由NOX的浓度减去NO的浓度就可得到NO2的浓度。
2.NOX转换效率的计算分析
2.1 NOX转换效率检查各步骤的浓度分析及计算公式推导
在进行氮氧化物(NOX)转换效率检查时,标准气体由定容取样系统采集取样,经稀释空气进行稀释,再进入NOX分析仪进行分析。
NOX转换效率检查步骤的4种工作模式如表1。
表1 NOX转换效率检查步骤
Step NO O3-gen
O2 flow MODE
1 a OFF ON NO
2 b ON ON NO
3 c ON ON NOX
4 d OFF ON NOX
设标准气体中NO的含量为x,NO2的含量为y,注入稀释空气的量为s。
工作模式1:NOX分析仪在NO测量模式,臭氧发生器不发生作用,NOX 转换器不工作。
标准气体中NO的浓度为:
工作模式2:NOX分析仪在NO测量模式,臭氧发生器发生作用产生臭氧并与NO发生化学反应:,NOX转换器不工作。
设与臭氧发生化学反应的NO 的量为n,则剩余气体中NO的浓度为:
工作模式3:NOX分析仪在NOX测量模式,臭氧发生器发生作用产生臭氧并与NO发生化学反应,NOX转换器工作。
标准气体经过转换器,设转换效率为,则此时标准气体中NO的浓度为:
工作模式4:NOX分析仪在NOX测量模式,臭氧发生器不发生作用,NOX 转换器工作。
此时标准气体中NO的浓度为:
由此可以导出:,
上面两式可解得:
2.2 NOX转换效率检查实例
应用日本HORIBA公司的GDC-703对NOX转换器进行转换效率检查,该分析仪的量程为50ppm,将浓度为43.80ppm的NOx标准气体经由稀释通道通入分析仪,其试验数据如表2,试验结果如表3。
表2 NOX转换效率试验数据
Target Conc.
NO 43.2977
a >=38.96 40. 3681
b 6.4947 7.7309
c 40.6890
d 41.1212
NOX <=45.46 44.0390
表3 NOX转换效率检查结果
% Status
Eff 98.68 Pass
NO2 in NO 1.71 Pass
根据公式计算转换效率:
(13)
与NOX分析仪的检查结果一致。
标准气体中NO2占NO的比例为1.71%,NOX转换效率为98.68%,满足排放法规要求。
3.结论
通过设定未知数,可在分析仪4种工作模式下列出4个方程,经简化计算可求得NOX转换器转换效率的计算公式,验证了转换效率公式的正确性。
随着低排放和超低排放车辆的出现,稀释空气中的NOX对分析仪的分析结果有较大影响,为了使NOX分析仪的检测数据更准确,可应用稀释空气精致系统。
稀释空气精致系统可将稀释空气中的NOX用NOX吸收装置吸收,从而大大降低了稀释空气中的NOX对分析仪的影响,使分析仪检测结果更准确可靠。
4.参考文献:
[1] 国家标准化工作委员会. GB18352.3-2005 中国标准书号[S]. 北京: 中国标准出版社, 2005
[2] 牟建勇. 空气净化装置DAR在轻型车排放测量中的应用[J]. 车辆与动力技术, 2012(2): 48-50
[3] P.J.,Bishop,G.A.,and Stedmon,D.H. A method for commercial aircraft NOX emission measurements. [G]. Environmental Science and Technology, 2008:1542-1544.。